Möglichst genaue Referenzzeit?

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  • Möglichst genaue Referenzzeit? Beitrag #1
qik666

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Ich möchte eine möglichst genaue Uhr auf einem µC Programmieren, und brauche eine möglichst genaue Referenzzeit um die Frequenzfehler des Quarzes zu berechnen und ausgleichen zu können.

Von wo beziehe ich diese am besten (und Günstigsten)?
 
  • Möglichst genaue Referenzzeit? Beitrag #2
S

SupaChris

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Tja, am besten von einem DCF77 Empfänger. Da hast du exakt 1s Referenz. Musst ja nichtmal dekodieren, der Impuls-Abstand ist ja (bis auf in der 60. Sekunde) immer genau 1 Sekunde.

Übrigens ändert sich der Fehler des Quarzes mit Temperatur, Speisespannung des Oszillators, Alter der Bauteile sowie Luftfeuchtigkeit. Das alles zu korrigieren wird schwer.

Nimm als Zeitbasis lieber einen TCXO, da gibts von Epson und Maxim welche, die 32,768kHz haben.
 
  • Möglichst genaue Referenzzeit? Beitrag #3
qik666

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Ich find bei Conrad, ELV usw. keine temperaturkompensierten, nur normale Oszillatoren im MHz bereich.
Wo bekomm ich die denn her?
 
  • Möglichst genaue Referenzzeit? Beitrag #4
peterfido

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Die 32.768 kHz Quarze sind irgendwie alle recht ungenau. Ich selbst habe ein DCF77 Empfänger an meinen µC angeschlossen. Dann läuft noch ein DS1307 batteriegepuffert als Gangreserve mit, damit nach nem Stromausfall die Zeit sofort wieder angezeigt werden kann. Die Uhrzeit wird jede 30 Minuten abgeglichen. Ansonsten gilt: Je höher Dein Takt, um so genauer läuft die Uhr. Es gibt auch RTC Bausteine, welche eine Temperaturkompensation beinhalten. Das reine DCF Signal ist als Taktsignal ungeeignet, da ziemlich störanfällig.

Upps überschnitten. Die Temperaturkompensierten sind RTC-Komplettbausteine, aus welchen man auch die Temperatur auslesen kann. Eine Type fällt mir spontan nicht ein.
 
  • Möglichst genaue Referenzzeit? Beitrag #5
cmddegi

cmddegi

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Ansonsten sind auch die Quarzoszillatoren mit Logik-Ausgangssignal recht genau. 50 oder 25ppm ohne Temperaturstabilisierung, meines Wissens.
Für hochgenaue Messgeräte bisweilen noch in einer temperaturgeregelten Kammer eingebaut.
 
  • Möglichst genaue Referenzzeit? Beitrag #6
qik666

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Eine Frequenzungenauigkeit von 25ppm bedeutet nach meiner Rechnung eine Ungenauigkeit von 25sec. alle 11.574 Tage.
Das ist ja eine Minute in weniger als einem Monat! Ich hab hochgenaue Quarzosillatoren gesehen, die über hundert €uronen kosten, aber das kanns ja nicht sein. Wie wirds denn in Quarzuhren gemacht?
Da es die DCF-Empfänger ja sehr günstig gibt werd ich wohl darauf zurückgreifen.
 
  • Möglichst genaue Referenzzeit? Beitrag #7
cmddegi

cmddegi

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In der Tat ... Hab mich da wohl etwas verschätzt.
Wenn der Quarz aber nicht zu sehr driftet, sondern nur vom Sollwert abweicht, dann könntest du deine Uhr einfach mal eine Woche oder so laufen lassen und dann mit einer DCF-Uhr vergleichen. Aus der Differenz kannst du dann die Korrektur herausrechnen.
 
  • Möglichst genaue Referenzzeit? Beitrag #8
TotoSchm

TotoSchm

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Ich habe mir auch mal so eine Uhr auf einem Atmel programmiert.
Sehr geholfen hat mir dabei diese Seite.

Wenn deine Uhr supergenau laufen soll geht kein Weg an DCF77 vorbei.
Ansonsten kannst du deine Uhr auch eichen, also die genaue Frequenz deines Quarzes ermitteln.
Wenn die Uhr dann nicht grossen Temperaturschwankungen ausgestzt ist, ist die Genauhigkeit für den Hausgebrauch ausreichend.
Meine Uhr geht ca. 10s pro Jahr vor.

Du programmierst also erstmal ganz normal deine Uhr, lässt sie ein paar Tage laufen und dann vergleichst du deine Uhr mit z.B einer Funkuhr oder mit der Uhr im Videotext o.Ä...
Mit der Abweichung kannst du dann die genau Quarzfrequenz ausrechnen und die Software dementsprechend korrigieren.

Schau dir einfach mal das Beispiel aus dem Link an, da ist das sehr gut erklärt finde ich.

Grüsse

ups cmddegi war schneller
 
  • Möglichst genaue Referenzzeit? Beitrag #9
qik666

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Genau so wollt ichs ja auch machen, mein Programm ist dem auf mikrokontroller.net sehr ähnlich. Aber mittlerweile halt ich die Methode mit DCF für sinnvoller, da einfacher und genauer.
 
  • Möglichst genaue Referenzzeit? Beitrag #10
TotoSchm

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Genauer auf jeden Fall aber einfacher? Die "normale" Uhr brauchst du auf jeden Fall auch, als Gangreserve, falls mal Störungen beim Empfang des DCF Signals auftreten.
Dazu kommt noch die Dekodierung des DCF Signals plus Fehlererkennung, Schaltsekunde.... usw.
Falls du das Ganze auch auf einem Atmel programmieren willst meld dich mal. Dann kann ich dir ein gutes Beispielprogramm schicken. Es ist hier ja leider nicht möglich Dateianhänge zu posten.
Ich sitz ich nämlich auch zur Zeit dran meine Uhr mit DCF zu erweitern. Das Beispielprogramm ist aber leider in Assembler da muss ich erstmal "durchwühlen".

Grüsse
 
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  • Möglichst genaue Referenzzeit? Beitrag #11
qik666

qik666

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Ich hätte dabei z.B. den DCF77 Empfänger EMP226 (http://www.meinberg.de/german/products/emp226.htm) genommen. Der gibt die Sekundenmarken als TTL-Signale aus die mit meinem CMOS-µC kompatibel sein müßten und kommt auch mit der gleichen Versorgungsspannung aus. Mein Prog brauch ich dafür auch nicht viel umschreiben, ich zähl halt jetzt keine overflows mehr sondern die Sekundenmarken.

Für den Anfang sollte das reichen. Im weiteren kann ich mich ja daran setzen das DCF-Signal richtig auszuwerten, nur sollte die Uhr ab nächster Woche laufen und erstmal ca. 6Wochen arbeiten. In der Zeit kann ich mich dann mit allem weiteren beschäftigen.

P.S.: Ich schreib auch nur in Assembler. Ich PM dir meine Mail, dann kannst du mir dein Prog schicken und ich schau mal ob ich schlau draus werd.
 
  • Möglichst genaue Referenzzeit? Beitrag #12
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oiermann

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Das hier ist mit einem Teil Beispielcode in Assembler: http://www.schoeppl.info/de/elektronik/atmel-avr-mega-8-uhr/atmel-avr-mega-8-quarzuhr.aspx
Vielleicht hilft dir das ja weiter.
 
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